【摘 要】
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骨组织工程技术是一种常用的骨修复方式,其中骨组织工程支架具有重要作用,它与周围细胞相互作用,为新形成的组织提供结构支持。聚乳酸（PLA）具备优良的生物相容性和可控的降解性能,在生物医用领域被广泛研究。静电纺丝技术制备的PLA纤维膜因其形貌与细胞外基质相似,高表面积和可调节的孔隙率等优点备受关注。但是PLA电纺丝膜的疏水性,缺乏骨诱导性和抗菌性等缺点不利于其在骨组织工程领域的应用。表面功能化是一种简
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骨组织工程技术是一种常用的骨修复方式,其中骨组织工程支架具有重要作用,它与周围细胞相互作用,为新形成的组织提供结构支持。聚乳酸（PLA）具备优良的生物相容性和可控的降解性能,在生物医用领域被广泛研究。静电纺丝技术制备的PLA纤维膜因其形貌与细胞外基质相似,高表面积和可调节的孔隙率等优点备受关注。但是PLA电纺丝膜的疏水性,缺乏骨诱导性和抗菌性等缺点不利于其在骨组织工程领域的应用。表面功能化是一种简单又有效的方法,可以赋予PLA电纺丝纤维膜理想的性能。本文首先利用静电纺丝技术制备聚乳酸薄膜,然后通过两种不同的方法对其进行表面改性,并研究其相关性能。具体研究内容包括两部分:（1）为解决PLA纤维膜表面疏水及缺乏骨诱导的问题,本章首先通过贻贝仿生法生成聚多巴胺（PDA）层,改善PLA纤维膜的疏水性（PLA@PDA）,并为介孔生物玻璃（MBG）的后续修饰提供反应位点。接着利用PDA和氨基功能化介孔生物玻璃的迈克尔加成反应制备了MBG修饰的PLA纤维膜（PLA@MBG）,而后对其理化性质和成骨性能进行评价。实验结果表明PLA@MBG具有优良的亲水性能、力学性能、矿化诱导能力和生物相容性,同时碱性磷酸酶（ALP）检测、茜素红染色、细胞免疫荧光染色和蛋白质免疫印迹实验结果说明PLA@MBG可以有效地促进MC3T3-E1细胞的成骨分化。（2）由细菌引起的医疗器械感染不仅会导致治疗失败,更会给患者带来不必要的痛苦以及预后不良。在改善PLA纤维膜成骨性能的基础上,有必要进一步赋予PLA纤维膜抗菌性能。本章首先通过贻贝仿生法制备了PDA修饰的PLA纤维膜（PLA@PDA）,并利用层层自组装的方法将具有抗菌性能的ε-聚赖氨酸（ε-PL）和具有矿化诱导能力的海藻酸（ALG）处理到PLA纤维膜表面,得到PLA@（ε-PL/ALG）n。对PLA@（ε-PL/ALG）n的理化性能、成骨性能和抗菌性能进行表征。实验结果表明PLA@（ε-PL/ALG）n具有优良的亲水性能、力学性能且可以促进羟基磷灰石的快速沉积;细胞实验结果表明PLA@（ε-PL/ALG）n生物相容性好,ALP检测、茜素红染色和细胞免疫荧光染色实验表明PLA@（ε-PL/ALG）n可以促进MC3T3-E1细胞的成骨分化;平板计数法和活死细菌染色法表明PLA@（ε-PL/ALG）6和PLA@（ε-PL/ALG）10对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都具有抗菌能力。本文提出了两种简单的聚乳酸薄膜表面改性方法,获得了具有优良的亲水性、矿化诱导能力、成骨诱导能力及抗菌性能的PLA电纺丝薄膜,并研究了材料表面结构、组成的改变对其成骨性能及抗菌性能的影响规律,为促进PLA在生物医用领域的发展与应用奠定了基础。
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